JP2014518172A - 車両のホイールの摩擦力を高める装置および方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】車両のホイールの摩擦装置は、第１係止セグメントと、第１方向に第１係止セグメントを受容する第２係止セグメントとを含み得る。第２係止セグメントは、第１係止セグメントの、第２係止セグメント内での第１方向と反対である第２方向への動きを止め得る。少なくとも１つの摩擦要素が、第１係止セグメントと第２係止セグメントとの間に位置付けられ得る。リムとタイヤとを含む車両のホイールへ摩擦装置を取り付ける方法も説明する。
【選択図】図１

Description

本願は一般的に、車両のホイールの摩擦力を高めるのに用いられ得る装置および方法に関する。より詳細には本願は、タイヤの摩擦力を向上させるべくタイヤの周りなど車両のホイールに取り付けられ得る装置、および関連する方法に関する。

典型的には、全季節対応型の自動車タイヤは、湿った、および乾いた状況における通常の路上での使用のため、十分な大きさの摩擦力を提供する。しかし、雪で覆われた、または氷で覆われた道路を運転する場合、または、オフロードで運転する場合、従来の全季節対応型のタイヤは、安全な移動をするには十分な大きさの摩擦力を提供し得ない。結果として、冬のような状況での使用のために特別に設計されたタイヤ、並びに、オフロード向けのタイヤが利用可能となっている。運転者は、必要である時、例えば、不意に季節の始めの、または季節の終わりの吹雪にあった時、または、予期せずしてオフロードを運転することになった時、自身の車両に冬用のタイヤ、またはオフロード向けのタイヤを履かせていないかもしれない。結果として、緊急の状況においてタイヤの摩擦力を高めるためのスノーチェーンが開発された。

従来のスノーチェーンは、車両のタイヤの円周を包み込む網状のチェーンを含む。しかしその設計により、従来のスノーチェーンの車両のタイヤへの適用は面倒であり、かつ時間がかかり、利用が躊躇われる。加えて、従来のスノーチェーンは嵩張り、重く、車両の格納空間の望ましくないほど大きなスペースを占めてしまうことが多い。結果として運転者によっては、従来のスノーチェーンを車両に積んでおくことをせず、スノーチェーンの使用を要するような予期しない天気状況、または路面に出くわした時にスノーチェーンを有さないことがあり得る。

したがって、当技術分野では、従来技術の上述した、および／または他の課題を解決する、車両のタイヤの摩擦力を高めるための装置および方法が依然として必要とされている。

実施形態によると、車両のホイールの摩擦装置は、第１係止セグメントと、第１方向に第１係止セグメントを受容する第２係止セグメントとを含み得る。第２係止セグメントは、第１係止セグメントの、第２係止セグメント内での第１方向と反対である第２方向への動きを止め得る。少なくとも１つの摩擦要素が、第１係止セグメントと第２係止セグメントとの間に位置付けられ得る。

本願は、リムとタイヤとを含む車両のホイールへ摩擦装置を取り付ける方法にも関する。方法は、リムの穴へ摩擦装置の第１端を挿入する工程と、リムおよびタイヤの周りに摩擦装置をポロイダル方向に巻き付ける工程と、タイヤおよびリムの周りでポロイダル方向に閉ループを形成するよう摩擦装置の第１端と摩擦装置の第２端とを係止する工程とを含み得る。

他の態様、目的、および利点、並びに、例示的な実施形態の構造および機能は、説明、図面、および実施例から明らかとなるであろう。

本願発明の上述した態様、および他の特徴および利点は、以下の図面より明らかとなるであろう。同様の参照番号は一般的に、同一の、機能的に同様の、および／または構造的に同様の要素を示す。
第１実施形態に係る、リムおよびタイヤの周りに固定された例示的な摩擦装置を含む、車両のホイールの前面斜視図である。 図１の例示的な摩擦装置の部分分解側面図である。 第２実施形態に係る、例示的な摩擦装置の部分を示す側面図である。 図２の例示的な摩擦装置の一部を示す前面図および側面図である。 第３実施形態に係る例示的な摩擦装置の側面図である。 第４実施形態に係る例示的な実施形態の分解側面図である。 第５実施形態に係る、リムおよびタイヤの周りに固定された例示的な摩擦装置を含む車両のホイールの側面図である。 図６の車両のホイールおよび摩擦装置の前面図である。 図６の例示的な摩擦装置の側面図である。 第６実施形態に係る、リムおよびタイヤの周りに固定された例示的な摩擦装置を含む車両のホイールの一部を示す後方側面図である。 図９の例示的な摩擦装置の側面図である。 例示的な実施形態に係る例示的な細長バンドおよび第２係止セグメントの一部を示す上面図である。 第７実施形態に係る例示的な摩擦装置の斜視図である。 図１２の例示的な摩擦装置の上面図である。 図１２の例示的な摩擦装置の底面図である。 図１２の例示的な摩擦装置の側面図である。 リムおよびタイヤの周りに締め付けられている状態にある、図１２の例示的な摩擦装置の前面斜視図である。

本願発明の実施形態について以下に詳細に説明する。実施形態の説明において、説明を明瞭にすべく特定の用語を用いる。しかし、本願発明はそのように選択される特定の用語によって限定されない。当業者であれば、本願発明の精神および態様から逸脱することなく、他の同等の部品が用いられ得、他の方法が想到され得ることを理解されよう。本明細書において引用される全ての参考文献は、それぞれが組み込まれているかのように参照により組み込まれる。

図１は、車両のホイールＷのための摩擦装置１０の第１実施形態を示す。詳細には、図１は、車両のホイールＷに取り付けられた５つの摩擦装置１０を示すが、適用例に応じて、より少ない、またはより多くの摩擦装置１０が特定のホイールＷに適用され得る。図１に示すように、一般的に車両のホイールＷは、リムＲとタイヤＴとを含み、各摩擦装置１０は、実質的にポロイダル方向Ｐに、例えばタイヤＴの周りでリムＲの穴Ｏを通って、リムＲおよびタイヤＴの周りを包み込む。摩擦装置は、雪または路面凍結など緊急の状況において迅速かつ容易にホイールＷに適用され得、緊急の状況でなくなれば容易に取り除かれ得る。摩擦装置１０は比較的コンパクトであり、軽量であり、可撓性である構成を有するので、グローブボックス、トランク、または他の一般的な格納空間などにおいて車両に容易に格納され得る。

図１および図２を参照すると、一般的に各摩擦装置１０は、例えばホイールＷのポロイダル寸法Ｐの周りで摩擦装置１０をホイールＷへ固定するよう互いに接続する第１係止セグメント１２と第２係止セグメント１４とを含み得る。実施形態によると、第２係止セグメント１４は、スライド式に第１係止セグメント１２を受容する開口１４ａを含み得る。第２係止セグメント１４はさらに、開口１４ａ内に位置付けられた歯止め１４ｂを含み得、第１係止セグメント１２の下面１８ｂは、歯止め１４ｂと係合する歯（図示せず）を含み得る。歯止め１４ｂおよび歯は、第１係止セグメント１２が第１方向Ｘ１に開口１４ａ内へスライド出来、かつ、第１方向Ｘ１と実質的に反対である第２方向Ｘ２に、第１係止セグメント１２がスライドして開口１４ａから抜け出ることを実質的に防ぎ得る構成を有する。このような構成により、ユーザは、リムＲおよびタイヤＴの周りに摩擦装置１０を巻き付け、摩擦装置１０がリムＲおよびタイヤＴの周りで堅固に固定されるまで第１係止セグメント１２を第２係止セグメント１４内へスライドさせることが出来る。実施形態によると、第１係止セグメント１２および第２係止セグメント１４は、結束バンドの互いに反対に位置する端部であり得るが、他の構成も可能である。摩擦装置１０の代替的な実施形態においては、異なるタイプの第１係止セグメントおよび第２係止セグメントが含まれ得る。例えば、代替的な実施形態においては、工業グレードの面ファスナー、互いに協働するスナップ（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｎａｐｓ）、バックル、および／または、当技術分野で公知の接続構造の互いに協働する部材が用いられ得る。

引き続き図１および図２を参照すると、摩擦装置１０は、雪の、凍結した、または他の滑りやすい路面状況においてタイヤＴの摩擦力を高める１以上の摩擦要素１６も含み得る。示される実施形態によると、摩擦装置１０は、第１係止セグメント１２と第２係止セグメント１４とを接続する細長バンド１８を備え、摩擦要素１６は、細長バンド１８の上面１８ａから上方に突出した隆起したラグを備え得るが、他の構成も可能である。実施形態によると、装置１０は、６〜２０個の隆起したラグを備え得るが、他の数も可能である。図１および図２に示す実施形態において、摩擦要素１６は、例えば細長バンド１８を共に鋳造されるなど細長バンド１８と一体であってもよいが、摩擦要素１６は代替的に、例えば接着、ねじ止め、または当技術分野で公知の他の締め付け技術により細長バンド１８へ固定される別個の部材であり得る。

図２を参照すると隆起したラグ１６は、実質的に円筒形のベース部分などのベース部１６ａ、および、ベース部１６ａから突出する、より小さなサイズのスパイク１６ｂを備え得る。ベースは雪上路面で摩擦力を提供し、スパイクは、凍結路面で摩擦力を提供し得る。しかし隆起したラグ１６は、四角形、三角形、星形、並びに他の形状または複数の形状の組み合わせなど他の形状および構成も可能である。実施形態によると、ベース部１６ａは細長バンド１８の上面からおよそ０．５インチ（およそ１．２７ｃｍ）だけ延出し得、スパイク部分１６ｂは、ベース部１６ａの上方におよそ０．２５インチ（およそ０．６３５ｃｍ）だけ延出し得るが、他の寸法も可能である。

図２の実施形態において、各隆起したラグ１６は、実質的に円筒形のベース部分１６ａ、および、ねじを用いてベース部１６ａに固定された金属スパイク１６ｂを備える。例えば、金属スパイク１６ｂは位置決めねじを備え得る。代替的な実施形態によると、金属スパイク１６ｂはベース部１６ａと共に鋳造されてもよく、または、当技術分野で公知の他の締め付け技術を用いてベース部１６ａに取り付けられてもよい。

図１１と併せて図２を参照すると、細長バンド１８および第２係止セグメント１４の実施形態が示されている。示される実施形態によると、金属ワイヤーなどの強化ワイヤー２０は、細長バンド１８の少なくとも一部を通って、および／または第２係止セグメント１４を通って延在し得る。強化ワイヤー２０は細長バンド１８、並びに／若しくは、細長バンド１８と第２係止セグメント１４との間の接合部を強化し得る。図１１に示されるように、強化ワイヤー２０は、細長バンド１８の一側面に沿って第２係止セグメント１４へと延び、細長バンド１８の他方の側面へと戻るが、強化ワイヤー２０の他の形状および方向も可能である。

図３Ａおよび図３Ｂは、摩擦要素１６が、細長バンド１８へ取り付けられ得る１以上のスリーブ２２に位置付けられ得る実施形態を示す。スリーブ２２は、スリーブ２２の細長バンド１８への取り付けを可能とする１以上の構造を含み得る。例えば、図３Ａおよび図３Ｂの実施形態において、スリーブは、細長バンド１８の断面とサイズおよび形状が同様の開口２４を含んでおり、このことにより、細長バンド１８は、開口２４へスライド式に入り込むことが出来る。このような構成により、使用後に細長バンド１８からスリーブ２２を取り除き、細長バンド１８、および取り付けられた第１係止セグメント１２および第２係止セグメント１４を新しいものと取り換えれば、スリーブ２２、および対応する摩擦要素１６を複数回にわたり再利用することが可能となる。

図示されない代替的な実施形態によると、１以上の摩擦要素１６をそれぞれが備える複数のスリーブ２２は、例えば異なる幅を有するタイヤに対応出来るよう、単一の細長バンド１８の端から端まで位置付けられ得る。摩擦要素１６はスリーブ２２と一体であってもよく、代替的には、例えば接着、ねじ止め、または当技術分野で公知の他の締め付け技術によりスリーブ２２に固定され得る。

図４は、図１および図２の実施形態と同様の実施形態を示すが、例えば共に鋳造されるなど互いに一体であるベース部１６ａおよびスパイク１６ｂを摩擦要素１６が備える点が異なる。図５は、図４の実施形態と同様の実施形態を示すが、摩擦要素１６を細長バンド１８へ取り外し可能に搭載するのに用いられ得る複数のスリーブ２２が含まれる点が異なる。

図６、図７、および図８は、細長バンド１８を通って延在するリベットを摩擦要素１６が備える他の実施形態を示す。実施形態によると、リベットワッシャは、摩擦要素１６のベース部１６ａを画定し得、リベットの延長された先端は、摩擦要素１６のスパイク部分１６ｂを画定し得るが、他の構成も可能である。

図９および図１０は摩擦装置１０の他の実施形態を示す。ここで摩擦要素１６は、上述した第１係止セグメントおよび第２係止セグメントとそれぞれ同じである、または同様であってもよい第１係止セグメント１２と第２係止セグメント１４との間に位置付けられた一定の長さのチェーンを備える。実施形態によると、第１係止セグメント１２はチェーン１６の第１端の周りに巻き付けられた第１結束バンドを備え得、第２係止セグメント１４はチェーン１６の第２端の周りに巻き付けられた第２結束バンドを備え得るが、他の構成も可能である。

上述した実施形態の摩擦装置１０は、第１係止セグメント１２の終端部から第２係止セグメント１４の終端部までの、従来の車両のリムおよびタイヤをポロイダル方向に包み込むのに十分な長さを画定し得る。例えば、乗用車に用いられる実施形態によると、上述した寸法は、およそ１６〜１００インチ（およそ４０．６４〜２５４ｃｍ）の間であり得る。トラクタに用いられる実施形態によると、当該寸法は、およそ１５０〜２００インチ（およそ３８１〜５０８ｃｍ）の間であり得、例えばおよそ１７０インチ（およそ４３１．８ｃｍ）であり得る。

図１２は、第７実施形態に係る例示的な摩擦装置１０の斜視図である。図１３、図１４、および図１５はそれぞれ、図１２の例示的な摩擦装置１０の上面図、底面図、および側面図である。図１６は、リムおよびタイヤの周りに締め付けられている状態にある、図１２の例示的な摩擦装置の前面斜視図である。摩擦装置１０は図４の実施形態と同様である。例えば、摩擦要素１６は、例えば共に鋳造されるなど互いに一体であるベース部１６ａおよびスパイク１６ｂを備え得る。図１２〜１６の実施形態において、各ベース部１６ａは、細長バンド１８の幅全体に亘り得、スパイク１６ｂは、ベース部の幅より小さな幅を有し得る。例えば、示される実施形態において、各スパイク１６ｂは、実質的に「Ｄ」形状の突起を備え、隣り合うスパイク同士は、互いに反対方向を向いているが、他の構成も可能である。実施形態によると、文字、記号、または他のグラフィック描写３０がスパイク１６ｂから突出していてもよく、代替的には、スパイク１６ｂに浮き彫り加工がされていてもよい。これにより、摩擦装置が押し当てられる雪または氷に跡を残すことが出来る。図１４に示されるように、例えば摩擦装置１０を形成するのに要する材料の量を少なくするべく、細長バンド１８の下面１８ｂには窪み３２が形成されていてもよい。

図面においては摩擦装置１０がそれぞれ一列の摩擦要素１６を有するものとして示しているが、当業者であれば本開示から理解いただけるように、代替的な実施形態においては、摩擦装置１０は複数列の摩擦要素１６を有していてもよい。加えて、摩擦要素１６は実質的に直線状に延在するものとして示されているが、代替的な実施形態においては、摩擦要素は、ジグザグのパターンなど非直線状の構成で配置されてもよい。

実施形態によると、摩擦装置１０の全てまたは一部は、例えば射出成形によりプラスチック材料から形成され得る。例えば、摩擦装置１０は、ナイロン、ポリプロピレン、またはＨＤＰＥにより形成され得る。代替的に摩擦装置１０は、複合材料、金属、これらの組み合わせ、および、本開示から当業者には明らかである他の材料により形成され得る。

図１を再び参照して、リムＲおよびタイヤＴを含む車両のホイールＷへ摩擦装置１０を取り付ける例示的な方法を説明する。方法は、例えば第１係止セグメント１２である、摩擦装置１０の第１端を、リムＲの穴Ｏへ挿入することを含み得る。ユーザは、リムＲおよびタイヤＴの周りに摩擦装置１０を実質的にポロイダル方向Ｐに巻き付け得る。リムＲおよびタイヤＴの周りに摩擦装置１０を巻き付けると、ユーザは、例えば第１係止セグメント１２と第２係止セグメント１４とを接続することにより摩擦装置の第１端を摩擦装置の第２端へ係止し、閉ループを形成し得る。必要であれば、ユーザは、摩擦装置１０をホイールＷへ完全に締め付ける前に、または締め付けた後に、タイヤＴのトレッド部分に摩擦要素１６を合わせ得る。必要とされる摩擦力の大きさに応じて、ユーザは、各ホイールに複数の摩擦装置１０を取り付けてもよい。例えば目的地に到着した後、または滑りやすい路面状況がなくなった後などユーザが摩擦装置１０を必要としなくなった場合、ユーザは、細長バンド１８、または係止セグメント１２、１４の一方を切断することにより、摩擦装置をホイールＷから取り除き得る。摩擦要素１６がスリーブ２２に位置付けられた摩擦装置１０の場合、ユーザは必要であれば、例えば、スリーブ２２と対応する摩擦要素１６とを新たな結束バンドに取り付けるなどにより使用済みの細長バンド１８を新しいものと取り換え、再生された摩擦装置１０をタイヤに設置することにより、摩擦要素１６を再利用し得る。

本明細書において示され説明された実施形態は、本発明者らが知る、本願発明を実施し利用するための好ましい方法を当業者に教示することのみを目的としている。本明細書に記載されているいかなる事項も、本願発明の態様を限定するものとして見なされるべきではない。提示された例は全て、典型的なものであり、限定的なものではない。上記の教示から当業者には理解いただけるように、本願発明の上述した実施形態は、本願発明から逸脱することなく修正または変更され得る。よって、請求項およびそれらの同等物の範囲内で、詳細に説明されたものとは異なるように本願発明の実施が可能であることを理解されよう。

Claims (21)

1. 車両のホイールの摩擦装置であり、
   第１係止セグメントと、
   第１方向に前記第１係止セグメントを受容する第２係止セグメントと、
   前記第１係止セグメントと前記第２係止セグメントとの間に位置付けられた少なくとも１つの摩擦要素と
   を備え、
   前記第２係止セグメントは、前記第１係止セグメントの、前記第２係止セグメント内での前記第１方向と反対である第２方向への動きを止める、摩擦装置。
2. 前記第１係止セグメントと前記第２係止セグメントとの間で延在し、上面および下面を画定する細長バンドをさらに備え、
   前記摩擦要素は、前記細長バンドの前記上面より上方に突出した隆起したラグを有する、請求項１に記載の摩擦装置。
3. 前記隆起したラグの少なくとも一部は、前記細長バンドと一体である、請求項２に記載の摩擦装置。
4. 前記細長バンドの少なくとも一部の周りに位置付けられたスリーブをさらに備え、
   前記隆起したラグは前記スリーブ上に位置付けられている、請求項２または３に記載の摩擦装置。
5. 前記隆起したラグの少なくとも一部は、前記スリーブと一体である、請求項４に記載の摩擦装置。
6. 前記隆起したラグは、ベース部と、前記ベース部から突出したスパイクとを含む、請求項２から５のいずれか１項に記載の摩擦装置。
7. 前記ベース部は実質的に円筒形である、請求項６に記載の摩擦装置。
8. 前記スパイクは、前記ベース部と一体である、請求項６または７に記載の摩擦装置。
9. 前記スパイクは、前記ベース部に取り付けられた金属製挿入部を含む、請求項６から８のいずれか１項に記載の摩擦装置。
10. 前記スパイクは、前記ベース部に固定された位置決めねじを含む、請求項６から９のいずれか１項に記載の摩擦装置。
11. 前記隆起したラグはリベットを含む、請求項２から１０のいずれか１項に記載の摩擦装置。
12. 前記細長バンド内で延在し、前記第２係止セグメントへ延びる金属製強化ワイヤーをさらに備える、請求項２から１１のいずれか１項に記載の摩擦装置。
13. 前記摩擦要素は、一の長さのチェーンを有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の摩擦装置。
14. 前記第１係止セグメントおよび前記第２係止セグメントは、結束バンドの嵌合端を有する、請求項１から１３のいずれか１項に記載の摩擦装置。
15. 前記ホイールはリムに取り付けられたタイヤを含み、
    前記リムと前記タイヤとがポロイダル寸法を画定し、
    前記摩擦装置は、前記ポロイダル寸法以上である、前記第１係止セグメントと前記第２係止セグメントとの間の長さを画定する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の摩擦装置。
16. 前記摩擦装置は、およそ１６インチ（およそ４０．６４ｃｍ）からおよそ１００インチ（およそ２５４ｃｍ）の間である、前記第１係止セグメントと前記第２係止セグメントとの間の長さを画定する、請求項１から１５のいずれか１項に記載の摩擦装置。
17. リムとタイヤとを含む車両のホイールへ摩擦装置を取り付ける方法であり、
    前記リムの穴へ前記摩擦装置の第１端を挿入する工程と、
    前記リムおよび前記タイヤの周りに前記摩擦装置をポロイダル方向に巻き付ける工程と、
    前記タイヤおよび前記リムの周りで前記ポロイダル方向に閉ループを形成するよう前記摩擦装置の前記第１端と前記摩擦装置の第２端とを係止する工程と
    を備える方法。
18. 前記摩擦装置の前記第１端と前記摩擦装置の前記第２端とを係止する工程は、前記第１端に位置付けられた第１係止セグメントを、前記第２端に位置付けられた第２係止セグメントに第１方向に挿入する工程を有し、
    前記第２係止セグメントは、前記第１係止セグメントの、前記第２係止セグメント内での前記第１方向と反対である第２方向への動きを実質的に防ぐ、請求項１７に記載の方法。
19. 前記摩擦装置の摩擦要素を前記タイヤのトレッド部分と合わせる工程をさらに備える、請求項１７または１８に記載の方法。
20. 前記摩擦装置の細長バンド部を切断する工程と、
    前記ホイールから前記摩擦装置を取り除く工程と
    をさらに備える、請求項１７から１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記切断する工程の後、前記細長バンド部から摩擦要素を取り除く工程と、
    前記摩擦要素を新たな細長バンド部に取り付ける工程と、
    前記ホイールに前記摩擦装置を再設置する工程と
    をさらに備える、請求項２０に記載の方法。

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